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「有效教學線上研習入口網」觀賞後心得4:魔術數學的反思-找規律和符號列式


魔術、代數教學一值是我很有興趣的主題,所以特別花了不少時間才把觀賞後的心得完成,算是告一個段落。

  
【符號列式的幾點想法】

       1.從規律到符號列式

  近年有許多的研究採以「找規律」的方式進入代數式,甚或是藉由表格的方式幫助學生看到代數式,但「看到」並不是終點,必須加一個心理運思活動(mental operation)協助學生節縮掉製表或繁雜的過程。

2.針對單一情境,學生可以透過步驟的模仿,在不知其所以然的情況下建立方程式,所以在方程式的教學活動中要特別側重於外在效度,多嘗試各種類型的情境。(參考未知數原理)

3.對學生而言,符號列式的重點不在代數式,而在關係的建立,然後是關係的轉換(等量公理)。


本文分三部分

一、教學活動的鋪陳(教學脈絡)

二、提出一些看法、猜想及建議

三、心得


一、教學活動的鋪陳

影片經過剪輯,所以只能平實的紀錄我所看到的;從線上入口網所提供的2段影片,剛好呈現2section

Section I

       1.表演一個魔術

       2.核心佈題:「老師需要哪些資訊,才有辦法預言成真?」

       3.引導孩子說出某項資訊

       4.重述魔術表演的步驟

       5.提供學習單, 兩兩一組,要求學生進行演練,並嘗試找出一些資訊

Section II

       1.透過power point協助學生發現資訊,如

           1 題(自問自答)

           1)你發現什麼?

           2)關鍵是什麼(答案或想法中那步驟重要)?

           3)你是怎麼想的?

           4)怎麼確認你的想法是對的(證據在哪裡)?

           5)答案可以進一步簡化嗎??

       2.巡視學生解題情形

       3.學生發表

       4.學生再解題


二、提出一些看法、猜想及建議

       1.雖然主題是「找規律和符號列式」,但所影片呈現的只有前段,也就是找規律的部分。

        2.整個教學脈絡很流暢,我利用先前所提的「起、承、轉、合」教學法,組織如下:

「引子」Section I-1

「起」Section I-2.3

「承1Section I-4.5 SectionII- 1.2.3

「承2SectionII-4

       在教學脈絡上,可以這麼處理。「承1」的部分主要在促使學生想法的多樣性,但經過初步的發表,學生之間必有議論或模仿,所以「承2」的部分可能進一步呈現更多的想法,但也有可能因為強勢解題策略出頭,也就告一個段落。

       既然是告一段落,「承2」就變成「合」了,但在這樣情況下匆促結束,學生難免成為「知之為知之,不知為不知」,若要完整照顧到大多數的學生,可以增加「轉」的兩個子活動,如下:

子活動一:簡記活動
師:「學生們,你們這麼長長的描述,看起來好暈喔,可不可以用些符號來代表,試試看?」

       子活動二:表格化

師:「學生們,你們這麼多的數據,跳來跳去,太閃了,可不可以用表格把它整理起來,試試看?」

       透過上述兩個數學化活動,學生自然能夠去繁為簡,在後續的活動中,要引出代數式也比較容易。

        3.Section I中所展示的張數是14張,但Section II中學生報告的張數是10張,可見問題情境有調整過。

       但實際上,若要調整這個魔術的難度,並不是調整張數,而是調整魔術的步驟,將可變因素固定下來,我將它分成三個難度:

       Level I   兩排張數相同,預測後不對調牌子

       Level II  兩排張數不同,預測後不對調牌子

       Level III  兩排張數不同,預測後可對調牌子

       師:「我們可以先把這個魔術怎麼改?」

       透過這個維度的難度調整,可以協助更多的學生成功,然後再逐步挑戰。

        4.部分孩子已經能使用表格和簡記的方式進行解題,所以可以在學生發表後,就增加「轉」的活動,讓學生練習這兩個數學化活動,有助於日後規律的尋找與符號列式。

        5.學生的發表能力很好,似乎已建立穩定的數學的社會規範(social-mathematical norm;實際上,如果能把這樣的數學的社會規範建立起來,那課程素材是什麼,就變得不是那麼重要了。


三、心得及感想

1.魔術數學包含很多的驚喜,但學生對整個活動卻是陌生的,若在「引子」之後,能先請學生在不知其所以然的情況下,依樣畫葫蘆的先把魔術完成,再進行討論,或許學生能更進入狀況。

      2.魔術數學所引發的強烈破解動機,可能導致學生們躲避其他學生的發表;也就是說,當學生投入的深度愈深,其實他是沒辦法停止,當然也很難聽取別人的意見,所以對老師而言,在時間的掌控上是一件挑戰。

      3.上台報告的學生雖然報告的振振有辭,老師也可能覺得井然有序,但很有可能沒有學生聽得懂;特別是,採用不同思路的學生,短時間內根本無法進入討論

4.強烈建議「魔術數學」只用在資優班或專題研究(沒有進度的課程),因為他需要時間,在時間充裕的情況下,才能發揮它的魅力,讓學生能在此外在動機的強力驅使下,透過三個難度的鋪陳、數學化活動(簡記活動、表格化、節縮活動)的引入,過關斬將,而提升其內在動機

       相反的,如果放在一般的課室教學,首先是在時間的掌控上很不容易,其次是一般的老師不容易進行,最嚴重的是打壞學生的學習胃口

       生:「老師,這節課怎麼沒有魔術可以看?」

       師:「ㄨㄚ-ㄌㄟ我那這麼厲害,即便有,我也沒那個體力啊!

       生:「….(失望中)」

       師生之間的社會規範(social norm)可能遭到損害。



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